算力網(wǎng)絡：下一代互聯(lián)網(wǎng)or中國科技的被迫突圍？

　　最近幾天，隨著美國宣布實施針對中國的新一輪并且更嚴格的芯片出口管制，關(guān)于計算存續(xù)與計算供應鏈安全的話題又一次熱度高漲。

　　目前階段，中國確實面臨著來自芯片與計算領(lǐng)域的巨大發(fā)展壓力。一方面，算力需求持續(xù)激增已經(jīng)成為中國發(fā)展經(jīng)濟發(fā)展的常態(tài)。截至2022年6月，中國算力總規(guī)模超過150EFlops，穩(wěn)定居于全球第2，并且很有可能在未來趕超美國。另一方面，算力的來源是芯片，而芯片也成了目前中國科技被反復針對的主要問題。由國際局勢帶來的供應鏈安全問題、計算成本激增問題，正在成為中國一切與計算相關(guān)產(chǎn)業(yè)必須面對的困境。

　　算力是數(shù)字化、信息化基礎(chǔ)設施的核心，也是這個時代國家戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)鍵。為了解決半導體貿(mào)易管控帶來的壓力，近幾年中國也頻頻推動與計算相關(guān)的行動與措施。其中最著名的應該就是大家耳熟能詳?shù)?ldquo;東數(shù)西算”。

　　而東數(shù)西算開始推進之后，產(chǎn)生的首個變化，或者說凝結(jié)出的第一波產(chǎn)業(yè)成果，就是希望形成一張聯(lián)接全國，讓數(shù)據(jù)和算力往來交匯的網(wǎng)絡。如果說，去年東數(shù)西算是計算領(lǐng)域的第一熱詞，那么今年算力網(wǎng)絡則開始承接這個地位。

　　在政策方面，算力網(wǎng)絡被以最快速度納入國家戰(zhàn)略。2021年，工信部印發(fā)了《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021—2023年)》，其中明確指出“用3年時間，形成總體布局持續(xù)優(yōu)化，全國一體化算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點、省內(nèi)數(shù)據(jù)中心、邊緣數(shù)據(jù)中心梯次布局”。2022年1月，國務院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出，“推進云網(wǎng)協(xié)同和算網(wǎng)融合發(fā)展、有序推進基礎(chǔ)設施智能升級”。

　　面對急速開啟的算力網(wǎng)絡建設熱潮，樂觀者說這是云計算的舉國體制，是互聯(lián)網(wǎng)的下一代基礎(chǔ)設施。而悲觀者則認為，算力網(wǎng)絡是中國面對長期缺芯局面的最壞打算，是被迫且無奈的戰(zhàn)略突圍。

　　那么，算力網(wǎng)絡究竟是什么?它與國際科技局勢間有怎樣的關(guān)系，又是否能成為中國科技破局算力困境的手段之一?

　　讓我們換個視角，重新理解一次——什么是算力網(wǎng)絡？

　　下一代互聯(lián)網(wǎng)?下一代云計算?

　　算力網(wǎng)絡是什么?這個問題有狹義和廣義上的雙重答案。

　　狹義上來看，中國算力網(wǎng)是在“東數(shù)西算”工程與全國一體化算力網(wǎng)絡的布局下，由鵬城實驗室按有關(guān)部門要求推進的算力網(wǎng)絡計劃。今年6月，中國算力網(wǎng)——智算網(wǎng)絡一期正式上線，這個項目標志著中國正式啟動了具體的算力網(wǎng)絡建設行動。

　　而廣義上來看，算力網(wǎng)絡的概念并不難理解。“東數(shù)西算”的整體邏輯是在西部地區(qū)建立數(shù)據(jù)中心，將西部產(chǎn)生的算力與東部的算力需求結(jié)合起來。但算力不像南水北調(diào)、西氣東輸這樣的工程有明確輸送指向。算力需求是隨時發(fā)生、動態(tài)變化的。想要讓集中在西部的算力能夠與東部需求聯(lián)系，就需要一張新的網(wǎng)絡來承載算力生產(chǎn)與需求的匹配。這張網(wǎng)絡就是算力網(wǎng)絡。

　　從這個角度看，“東數(shù)西算”最終能夠走到多遠，是非常依賴于算力網(wǎng)絡建設的。算力網(wǎng)絡決定著“東數(shù)西算”工程的統(tǒng)籌調(diào)度能力與整體運行機制。沒有算力網(wǎng)絡進行供需對接，“東數(shù)西算”也就無法實現(xiàn)。

　　而如果算力網(wǎng)絡建設達成了一種高度理想化的狀態(tài)，那么中國的所有網(wǎng)絡資源、計算資源、 存儲資源，都可以通過算力網(wǎng)絡進行統(tǒng)一調(diào)度，最終實現(xiàn)業(yè)界始終在暢想的“算力像水、電一樣隨時取用”，甚至把中國構(gòu)建成一整臺巨型計算機。

　　從發(fā)展邏輯上看，算力網(wǎng)絡可以視作國家統(tǒng)一打造的云計算+網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施，因而有人將其理解為云計算2.0。云計算的商業(yè)模式，是廠商自建或租用數(shù)據(jù)中心，并通過網(wǎng)絡將算力等相關(guān)資源分組給用戶。而算力網(wǎng)絡構(gòu)想的是以社會化的方式，搭建一張隨時能夠調(diào)取巨大、多樣性算力的整體網(wǎng)絡。另一個角度看，云計算支撐了眾多有大規(guī)模算力需求的網(wǎng)絡應用崛起。比如電商、視頻聊天、網(wǎng)絡游戲等等，因此云計算也被稱為互聯(lián)網(wǎng)2.0的基礎(chǔ)設施。那么算力網(wǎng)絡如果可以支持更復雜的算力需求，比如支撐元宇宙、Web3.0、AI大模型等等，是不是意味著算力網(wǎng)絡將成為互聯(lián)網(wǎng)3.0基礎(chǔ)設施?因此也有很多專家認為，中國推動的算力網(wǎng)絡建設，將成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展根基。

　　從應用上看，國家級的算力網(wǎng)絡確實有其價值空間。比如自動駕駛車輛，每天將產(chǎn)生幾個T的數(shù)據(jù)量。當自動駕駛走向產(chǎn)業(yè)化，這些數(shù)據(jù)如何留存、調(diào)用將成為社會級的算力考驗。聚全國算力來滿足這些新興科技的龐大算力需求，就成為一種解題思路。另一方面來看，大量政企數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)安全方面的考慮，是無法使用公有云服務的。而高度安全、統(tǒng)一，且有國家背書的算力網(wǎng)絡，或許可以解決這些難題。

　　總而言之，從供給端看，算力網(wǎng)絡可以整合計算資源，將分散、獨立的數(shù)據(jù)中心、計算中心整合起來，形成“集中力量辦大事”的效果;消費側(cè)，算力網(wǎng)絡則可以提供確定性的計算體驗，把算力變成以最簡單、低成本方式輸送到企業(yè)。

　　當然，算力網(wǎng)絡的發(fā)展目標在今天還處于頂層設計和探索性建設的初級階段。它的有效搭建，需要數(shù)據(jù)中心、運營商、云計算服務商，以及企業(yè)用戶、政府機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)組織的協(xié)同配合。

　　不管怎么說，以如此高速登上歷史舞臺的算力網(wǎng)絡，不免讓人想到它的另一種價值。

　　突圍：算力網(wǎng)絡的隱性意義

　　10月7日，美國商務部工業(yè)與安全局(BIS)公布了對中國的出口管制新規(guī)聲明，其中重點在于先進芯片及芯片制造設備領(lǐng)域。這份聲明中，提出了比以往更加全面、嚴苛的先進計算與半導體制造相關(guān)限制措施，主要限制產(chǎn)品包括高算力芯片、先進邏輯芯片和高端存儲芯片等等。

　　持續(xù)惡化的半導體供應鏈局勢，以及帶來的科技脫鉤負面聯(lián)想，引發(fā)了社會輿論的又一次激蕩。回到算力網(wǎng)絡這個話題。我們必須看到，“東數(shù)西算”工程的快速推動，是無法與中美科技博弈大背景相分割的。面對美國長期化、穩(wěn)定化的科技封鎖策略，中國其實拿出了非常多的應對措施。在產(chǎn)業(yè)與技術(shù)層面，這個應對可以分為三個層面。一是補完先進半導體的研發(fā)、制造能力，這直接顯現(xiàn)于2019年之后芯片國產(chǎn)化的大潮;二是大力發(fā)展新興技術(shù)，因為新興技術(shù)意味著新的基礎(chǔ)設施供應鏈，包括半導體供應鏈。歷史上歷次半導體突圍，往往都以新技術(shù)作為撬點。這一點表現(xiàn)在對AI、自動駕駛等技術(shù)的大力推動上，總結(jié)為“新基建”的發(fā)展體系。

　　除此之外，中國拿出的第三個應對思路，就是對先進算力的集中化使用和集約化發(fā)展。固然“東數(shù)西算”直接指向于東西部地區(qū)的算力成本、能耗成本差異，但同時也隱含著將先進算力進行集中化建設，以節(jié)約各個企業(yè)、行業(yè)的算力投資的目標，繼而降低社會對先進半導體及相關(guān)設備的依賴程度，提升整個國家的計算產(chǎn)業(yè)安全能力。

　　如何讓“東數(shù)西算”真正體現(xiàn)出這一價值呢?這就需要構(gòu)建一張真正可以將集中化算力帶到應用空間中的網(wǎng)絡。這也是算力網(wǎng)絡發(fā)展的核心必要性所在。

　　事實上，我們并不認同所謂科技脫鉤的說法，因為徹底的硬性脫鉤是很難成立的。在接下來很長一段時間里，我們可能會見到更多中美科技分野，即中美呈現(xiàn)出不同的科技發(fā)展思路與對未來的差異化預判，并且導致大量局部科技領(lǐng)域的競爭加劇，全球科技合作變得更加復雜微妙。

　　在這個背景下，算力網(wǎng)絡是一次國家之間圍繞計算發(fā)展方向與計算供應鏈安全的出牌。

　　通過算力網(wǎng)絡，打造“全國一臺計算機”，是一件有必要性也有合理性的創(chuàng)新。它既有迫于局勢的成分，但更多的是主動選擇。

　　而這也意味著，算力網(wǎng)絡注定會走入一條無人踏足過的道路。

　　無人區(qū)：既令人激動，也飽含未知

　　毋庸諱言，中國科技在長期發(fā)展中，有大量借鑒和追趕美國的成分。從信息化基礎(chǔ)設施建設，再到互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的崛起，對智能技術(shù)的押注等等莫不如是。

　　但當中美科技路線開始發(fā)生，并且注定走向更強的分野化，二者之間的路線差異會愈發(fā)顯著。這是令人激動的，也是需要警惕的。我們?nèi)绾未_保這是一個美國利用信息革命超越日本的故事，而不是蘇聯(lián)發(fā)展半導體、計算機的故事呢?

　　作為東數(shù)西算工程的重頭戲，算力網(wǎng)絡也充分展現(xiàn)著這一層時代意義。算力網(wǎng)絡代表著科技舉國體制的創(chuàng)新，同時這也是一個缺乏參照系的發(fā)展思路，是一個標準的無人區(qū)。

　　谷歌、IBM等公司，在很早就開始探索將企業(yè)打造成一臺計算機。他們在美國相對地價、能源價格低廉的地區(qū)搭建數(shù)據(jù)和計算中心，再通過全國性網(wǎng)絡來支撐自身的科研與業(yè)務應用。但即使全球最頂級的科技公司也依舊是一家公司，其算力網(wǎng)絡的覆蓋難度、應用差異都有限。中國在“東數(shù)西算”背景下所希望打造的算力網(wǎng)絡，將是類似模式的全國化覆蓋，其復雜程度不可同日而語。

　　但從另一個角度看待這件事，會發(fā)現(xiàn)從整個芯片博弈的歷史上來看，也只有發(fā)展出具有應用價值，能夠為市場接受的全新基礎(chǔ)設施，才有可能在國家級的科技對決中贏得機會。我們在《芯片戰(zhàn)爭》這本書中討論過這樣一件事：芯片產(chǎn)業(yè)的競爭不僅需要補完人有我無，更重要的是發(fā)展人無我有。事實上，一旦半導體產(chǎn)業(yè)開始定型，補全人有我無將非常困難。新的基礎(chǔ)設施與技術(shù)發(fā)展機遇，才是撬動整體格局的機會點。

　　盡管算力網(wǎng)絡的意義和價值令人激動，但它在今天也還具有太多的未知。從這幾年芯片國產(chǎn)化的局面中可以看到，科技自立絕不是一帆風順的。能否真正讓算力網(wǎng)絡實現(xiàn)各界期待的價值，或許主要取決于能否解答三個問題：

　　1．算力網(wǎng)絡能不能真的被用起來？

　　不同地區(qū)每個行業(yè)、每家企業(yè)的算力需求都是非常不同的。而用一張網(wǎng)絡適配如此多樣的算力需求，在今天還是一件有待探索的事情。如何在層級多樣、難以預測的算力供需之間實現(xiàn)按需分配、靈活調(diào)度，本身是非常困難的技術(shù)問題。而如果不能有效解決這些問題，算力網(wǎng)絡會不會變成一種懸浮游離在規(guī)模化市場需求之外，專注于政企與科研用途的“少數(shù)網(wǎng)絡”?這是一個需要警惕和思考的問題。

　　2．如何避免算力浪費，實現(xiàn)成本與效益合理化？

　　在“東數(shù)西算”的大背景下，很多地區(qū)、部門、產(chǎn)業(yè)組織都開始建設各自的算力網(wǎng)絡。這種政策導向下帶來的重復建設，幾乎是中國進行基礎(chǔ)設施投資的常態(tài)。但算力網(wǎng)絡的本質(zhì)是集約化與集中化。如果不同的算力網(wǎng)絡之間相互無法調(diào)用，標準并不統(tǒng)一，那么最終必然出現(xiàn)算力浪費、成本不合理等問題。因此，算力網(wǎng)絡的需要建立多方面的統(tǒng)一標準，對硬件、網(wǎng)絡協(xié)議、數(shù)據(jù)接口等層面進行打通。

　　另一方面，算力網(wǎng)絡這樣的創(chuàng)新性大型工程，將帶來巨大的網(wǎng)絡迭代、系統(tǒng)維護等投入。如何估算和平衡其建設維護成本，也是一個需要解答的問題。

　　3．如何在科技舉國體制與市場化之間達成平衡？

　　在目前這個階段，算力網(wǎng)絡固然有很多技術(shù)問題需要解決，比如計算系統(tǒng)與網(wǎng)絡系統(tǒng)如何協(xié)同的問題，以及相關(guān)的技術(shù)體系建設;異構(gòu)算力如何兼容到同一張算力網(wǎng)絡的問題等等。但在更加宏觀的層面，我們可能必須面對國家工程、舉國體制，這些在目前階段成為主流的科技發(fā)展模式，如何與市場化、商業(yè)化進行平衡的問題。

　　在算力網(wǎng)絡的建設中，如何確保技術(shù)與產(chǎn)業(yè)方向不會偏離市場主體需求?如何避免滋生地方保護主義，減少無謂的重復建設?會不會產(chǎn)生難以抑制的腐敗?就像芯片國產(chǎn)化項目在過快審批、過快建設中出現(xiàn)了很多問題一樣，算力網(wǎng)絡也必須在汲取科技舉國體制優(yōu)勢的同時，真正讓市場和用戶成為最終的受益者、抉擇者。

　　總而言之，算力網(wǎng)絡需要放在時代大背景下進行考慮。中美之間的科技對壘，供應鏈脫鉤風險，提升了算力網(wǎng)絡的建設效率。同時，算力網(wǎng)絡也和中國數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展基礎(chǔ)、發(fā)展規(guī)模緊密聯(lián)系。中國已經(jīng)有充沛的底層需求，去建設和升級算力網(wǎng)絡，對其進行大規(guī)模投入。而從技術(shù)上，我們也要看到AI大模型、自動駕駛、知識計算這些領(lǐng)域都指向著指數(shù)級的算力增長。算力網(wǎng)絡也和技術(shù)進步緊密相關(guān)。

　　這種局勢下，算力網(wǎng)絡可謂牽一發(fā)而動全身。盲目地悲觀、樂觀或許都不科學。只有整體性考慮中國社會與經(jīng)濟的算力變局、智能變局，才能認識到算力網(wǎng)絡所代表的“全國一臺計算機”設想，其真正利弊在何處。

　　最后想說的是，如果我們將算力網(wǎng)絡視作互聯(lián)網(wǎng)和云計算的升級，那么也許應該看到，支撐互聯(lián)網(wǎng)、云計算興起的并不是宏大敘事，而是雙11電商大促里的一次搶購、通宵打游戲時的一次狂歡。

　　算力網(wǎng)絡的未來，在萬家燈火間。